溶液堆燃料管理计算方法初步研究与程序研制

溶液型医用同位素生产堆的核燃料呈流动的水溶液形式.堆芯呈非结构、强各向异性散射,运行过程中会产生大量气体.针对堆芯燃料管理计算需要在线提取核素等特点,基于以三角形节块S_N方法为模型的中子输运计算程序DNTR,开发了溶液堆堆芯燃料管理计算程序FMSR,并利用该程序对溶液堆进行了模拟分析.结果表明,FMSR程序可在溶液堆堆芯燃料管理计算中试用.     

溶液堆物理计算程序FMCAHR燃耗功能及其验证

介绍了FMCAHR程序的燃耗计算模型及流程,并使用燃耗基准题和DRAGON程序对燃耗计算结果进行验证.验证结果表明,FMCAHR燃耗计算功能的准确性较高,适用于溶液堆的燃耗计算分析.     

溶液堆物理热工耦合程序开发及堆芯气泡分布初步研究

溶液堆内辐照裂解气体的存在是影响溶液堆运行稳定性的重要因素。浮力、碰撞等复杂的相互作用造成这些气体在燃料溶液中形成气泡后的行为难以预测;现有的分析手段通常用关于坐标的函数来近似估计气泡的分布。使用计算流体力学(CFX)程序对溶液堆气-液两相试验工况进行数值模拟的结果表明,应用多尺寸组分模型(MUSIG)能够很好地反映堆内气泡的迁徙过程。FMCAHR_CFX是基于溶液堆燃料管理程序(FMCAHR)和计算流体力学程序(ANSYS CFX 10.0)的耦合程序;本文使用该程序分析简单溶液堆模型中的气泡分布。     

铀溶液核临界装置物理试验研究进展

对于使用液体燃料的溶液堆，其结构比较复杂，现有计算程序的计算精度有限。MCNP程序对各种几何结构虽均有较强的适应性，但对于该程序的使用，尤其是数据库的选取需要通过校算基准例题和临界试验进一步确认。通过零功率物理试验，也可以为溶液堆的设计与运行提供一定的参考数据。     

WIMS-AECL与RFSP-IST耦合计算接口程序研究

采用C 语言编写了一个适合于WIMS-AECL(Winfrith Improved Multigroup Scheme)与RFSP-IST(Reactor Fuelling Simulation Program)耦合计算的接口程序.该程序基于Telnet和FTP协议,能够自动生成WIMS-AECL和RFSP-IST的计算输入文件并完成向远程计算服务器提交计算任务和下载、分析以标准格式输出的计算结果.该接口程序经过简单的改写还可以适用于CATHENA之类的计算程序,也可以适用于自主开发的以输入文件为输入形式的计算程序.使用该程序简单分析了空泡份额对TACR堆芯反应性的影响,并给出了初步的结论.     

SRAC程序在中国先进研究堆上的应用研究

SRAC程序是由日本原子能研究机构发布的在Linux系统下运行的堆芯物理计算程序包,包括栅元计算程序、堆芯计算程序和燃耗计算程序.本程序采用基于JENDL或ENDF/B系列的数据库,可处理300多种核素的截面参数.该程序具有计算速度快、堆芯燃料管理方便等优点.本文对SRAC程序在中国先进研究堆(CARR)上的应用进行了初步研究,利用SRAC程序对CARR进行了临界计算和首炉燃耗计算.通过与WIMS-CITATION程序系统计算结果的比较,初步确定了SRAC程序是CARR在线计算工具很好的选择,并为今后的实际应用奠定了良好的技术基础.     

次临界能源堆用多群截面库的研制与校验

采用NJOY程序制作187群多群截面,使用输运程序ANISN计算铀球临界基准题和铀球水腔模型,对该多群截面库临界计算、反应率、中子能谱计算进行数值校验.将该多群截面应用于次临界能源堆多层球壳模型计算,计算结果与连续能量蒙特卡罗程序MCNP5的结果进行比较.结果表明,该多群截面库制作正确,可用于次临界能源堆物理计算,能够正确给出反应率值和中子能谱.     

基于离散纵标输运计算方法的三维燃耗程序发展研究

为了精确描述和分析具有强烈各向异性中子注量率空间分布的反应堆燃耗过程,本文实现了三维SN 输运计算与燃耗计算的耦合,发展了相应的三维输运燃耗耦合计算程序.该程序系统采用接口程序自动耦合三维SN输运计算程序和同位素燃耗计算程序的方法实现对三维中子学计算模型的精细燃耗计算,获得燃料同位素成分、燃耗反应性、中子注量率空间分布等参数随燃耗时间的变化量.采用IAEA 基准校核例题对程序系统进行了校核,计算结果初步证明了所开发的三维燃耗程序系统的正确性.     

核燃料溶液系统瞬态特性分析研究

在核反应堆乏燃料后处理主工艺流程中,核燃料通常以溶液状态存在,可能发生核临界事故。研究核临界事故的产生机理和事故源项,对预防事故发生、缓解事故后果、事故应急响应与医学诊治均具有十分重要的意义。本文采用点堆动力学方程结合二维热传导方程,开发了基于圆柱形溶液贮存容器的瞬态特性分析程序GETAC,利用该程序计算了法国SILENE瞬态实验装置模拟临界事故功率随时间的变化,得到了功率振荡在不同反应性引入大小、方式和有无外中子源等情况下的变化规律,计算分析结果与瞬态实验测量数据以及国外其他程序计算结果较一致。     

含轴向贯穿裂纹三通断裂有限元计算方法

基于有限元程序ABAQUS开展了对含轴向贯穿裂纹三通断裂有限元计算方法的研究,重点介绍了计算模型的建立、J-积分计算方法的研究.将直管的有限元计算结果与理论计算结果进行了对比,结果表明,二者基本吻合.由此表明,在应用ABAQUS程序进行计算J-积分时,所用的计算方法、参数的输入、奇异单元的选取等是正确的.因此,可按该方法和步骤应用ABAQUS程序计算含裂纹三通的J-积分.